Muon production from heavy-flavour hadron decays in p-Pb and pp collisions with ALICE at the ...

347 Pages·2017·29.68 MB·English

by  Shuang Li

Muon production from heavy-flavour hadron decays in
p-Pb and pp collisions with ALICE at the CERN-LHC
Shuang Li
To cite this version:
Shuang Li. Muon production from heavy-flavour hadron decays in p-Pb and pp collisions with ALICE
at the CERN-LHC. Other [cond-mat.other]. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2015.
English. ￿NNT: 2015CLF22602￿. ￿tel-01294986￿
HAL Id: tel-01294986
https://theses.hal.science/tel-01294986
Submitted on 30 Mar 2016
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Numéro d’ordre : DU 2602 PCCF T 1510
EDSF : 833
CENTRAL CHINA NORMAL UNIVERSITY
UNIVERSITÉ BLAISE PASCAL
P H D T H E S I S
présentée pour obtenir le grade de
DOCTOR OF UNIVERSITY
Spécialité : Physique Corpusculaire
Par
Li
Shuang
Muon production from
heavy-flavour hadron decays in
p–Pb and pp collisions with
ALICE at the CERN-LHC
defended on October 6, 2015
Jury :
Examinateurs: R. AVERBECK – GSI, Darmstadt
Y. Ma – SINAP, Shanghai
F. PRINO – INFN, Torino
Z. Yin – CCNU, Wuhan
P. Zhuang – THU, Beijing
Directeurs de thèse: N. Bastid – LPC, Clermont–Ferrand
P. Crochet – LPC, Clermont–Ferrand
D. Zhou – CCNU, Wuhan
Invited: X. Zhang – LBNL, CERN

分类号 密级
U D C 编号

博 士 学 位 论 文

题目：LHC/ALICE 实验向前区
重夸克冷核效应的研究

李 双
学 位 申 请 人 姓 名:

全日制博士
申请学位学生类别:
申请学位学科专业: 粒子物理与原子核物理

周代翠 教授
指 导 教 师 姓 名:
菲利普•胡克 资深研究员

妮可•巴斯蒂 教授

博士学位论文

LHC/ALICE 实验向前区重夸克
冷核效应的研究

论文作者：李双
指导教师：周代翠 教授
菲利普•胡克 资深研究员
妮可•巴斯蒂 教授
学科专业：粒子物理与原子核物理
研究方向：高能重离子碰撞实验

华中师范大学物理科学与技术学院
2015 年 10 月
Dissertation

Muon production from heavy-flavour
hadron decays in p-Pb and pp
collisions with ALICE at the
CERN-LHC

By
Shuang Li
Supervisors: Pr. Daicui Zhou
Dr. Philippe Crochet
Pr. Nicole Bastid
Specialty: Particle Physics and Nuclear Physics
Research Area: Heavy-Ion Collision Experiment

College of Physical Science and Technology
Central China Normal University
October 2015
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日期： 年 月 日 日期： 年 月 日

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规定享受相关权益。同意论文提交后滞后：□半年；□一年；□二年发布。

作者签名： 导师签名：
日期： 年 月 日 日期： 年 月 日

摘要
自上世纪中期以来，随着高能加速器和探测器的快速发展，大量的新粒子被发
现。按照其相互作用特性，它们可以分为：强子，轻子和传递相互作用的媒介子。
强子直接参与强相互作用，如：质子，中子和介子。轻子直接参与电磁和弱相互
用，如：电子和 子。随着碰撞能量的升高，我们发现，强子是具有内部结构的。
根据标准模型，强子由夸克组成，它们携带色荷，夸克间的强相互作用是通过传递
色荷完成的，其对应的传播子称为胶子。夸克和胶子又被统称为部分子。部分子之
间的强相互作用由量子色动力学（QCD）来描述。与电磁相互作用（阿贝尔色相互
作用）不同，强相互作用（非阿贝尔色相互作用）具有渐近自由的性质，也就是说，
量子色动力学耦合常数依赖于相互作用的能量交换：相互作用部分子处于低能或者
远距离时表现出强耦合；高能或者近距离时则表现出弱耦合特性。强耦合状态下，
部分子被“囚禁”在强子内部而不呈现出自由的状态，即：色禁闭。此时，相关计
算只能采用非微扰理论来进行，例如格点 QCD（LQCD）。弱耦合状态下，部分子
的热动能可能超过将其囚禁在强子中所需的束缚能，从而导致强子“融化”，退禁闭
的自由部分子可能形成一种新的物质形态——夸克胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma，
QGP，亦为夸克物质）。夸克物质态可以使用微扰 QCD 理论进行表征。根据 LQCD
的计算，在低重子数密度的条件下，原本破缺的手征对称性得到恢复，而且随着物
理（非微扰）真空的消失，夸克的组分质量将回归到流质量。此外，LQCD 还预言，
QGP 形成时的临界温度和能量密度分别为 和

⁄ 。宇宙大爆炸理论认为，QGP 物质可能存在于大爆炸后数s的早期
宇宙 （极端高温），以及正在塌陷的中子星内部 （高重子数密度）。最近的研究
结果还表明，当重子数密度足够高时，费米面附近带不同色荷的夸克由于吸引相互作

用可以形成库帕对，产生色超导，使得零温零密时的色对称性在高物质密度时会自发
破缺。因此，对 QGP 物质信号和其性质的研究，能使我们理解多粒子体系的强相互

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